基于人工智能的中小机场管制冲突解决方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于人工智能的中小机场管制冲突解决方法及系统，方法包括：获取进、离场航空器冲突类型、位置，得到冲突解决方案库；结合飞行计划库与冲突解决方案库预判航空器是否存在冲突，若存在冲突，则推算冲突发生的地点，从冲突解决方案库中获取冲突解除方案；实时检测航空器的运行，比较航空器与程序管制间隔标准是否匹配，如不匹配，则进行告警并存档；预设短期冲突告警时间，根据航空器实时状态和飞行趋势进行快速仿真，预测在当前状态下执行预案能否解能决未来可能会发生的飞行冲突。该方法基于人工智能的启发式算法结合飞行计划和空域特点自动生成冲突管制预案，同时能进行短期冲突预警和实时冲突告警，降低管制员的工作负荷。的工作负荷。的工作负荷。

【技术实现步骤摘要】
基于人工智能的中小机场管制冲突解决方法及系统


[0001]本专利技术属于计算机科学、人工智能以及空中交通管制
，具体涉及一种基于人工智能的中小机场管制冲突解决方法及系统。

技术介绍

[0002]目前，在大型机场建设不断完善的背景下，国家民用运输机场建设趋向于侧重中小机场的形式，受建设资金和航班量的限制，安装监视设备面临少则数百万多则近亿元的投入，对于大多数中小机场而言财政无法承担，因此大多数中小机场没有安装监视设备，普遍采用程序管制。因为没有安装监视设备，该管制方式不能可视化的展示空域结构、导航台的布局、进离场航线、航空器的位置、高度、呼号、机型等信息，更不能动态化的更新航空器的位置、高度信息，只能通过纸质进程单和机组的报告，动态掌握航空器的位置、高度，结合航空器的性能和空域特点，推算可能存在的飞行冲突，然后实时调整相应的管制方案。
[0003]目前对程序管制的研究多集中在容量评估、容量仿真、管制员的工作负荷、管制间隔、模拟训练以及对管制员的要求等方面。如戴福青、唐天琪，分析了在程序管制条件下，不同进进程序模式(直线进近或推测航迹程序、基线转弯程序、直角航线进近)影响飞行间隔的因素，并在此基础上，建立起进近程序模式、机型比例及飞机速度与飞行容量关系的数学模型。唐卫贞，付令，着重就程序管制在空管技能培训中所发挥的作用进行探讨，以提高各管制单位对程序管制的认识和重视为主要诉求，加大培训力度，进一步提高空管人员的综合素质。
[0004]现有管制中，由于程序管制缺乏有效监控航空器的设备，导致空域结构、航空器的实时位置、多架航空器之间的相互影响、冲突产生的地点和时间，完全靠人工通过“想”的方式在脑海里构建整个虚拟的飞行场景，并以此为依据开展管制工作，这种管制方式的管制效率和安全性完全依赖于管制员的个人技能；而随着人们的出行需求增加，航班量也随着增多，空域变得越来越拥堵，程序管制方式工作的开展也变得越来越困难，主要表现为管制员的工作负荷增加，安全压力加大，不安全事件发生率呈现增长势头；且程序管制不能像雷达管制一样给管制员提供可视化的飞机位置、速度和空域结构等信息，管制员只能通过机组的报告和空域图在脑海中构造空域与飞机的动态信息，受人工的生理和心理影响，极易出现构造出错误的情景、触发管制员情景意思丢失、导致管制员不能正确的跟踪航空器的实际运行状态、从而发生不安全事件；同样，程序管制也不能像雷达管制一样借助于空管自动化系统，不能利用现代计算机的智能处理优势，不能对管制指令的正确与否进行预先判断进行短期冲突预警，少了一道保障管制安全的屏障，当冲突发生时，不能提供冲突告警，不能有效对管制工作进行监督和评价。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一在于提供一种基于人工智能的中小机场管制冲突解决方法，该方法结合飞行计划和空域特点自动生成管制预案，通过人工智能对机场冲突进行告警和预
警。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种基于人工智能的中小机场管制冲突解决方法，包括以下步骤：
[0007]S1：获取进、离场航空器冲突类型、位置，得到冲突解决方案库；
[0008]S2：结合飞行计划库与所述冲突解决方案库预判航空器是否存在冲突，若存在冲突，则推算冲突发生的地点，从所述冲突解决方案库中获取冲突解除方案；
[0009]S3：实时检测航空器的运行，比较航空器与程序管制间隔标准是否匹配，如不匹配，则进行告警并存档；
[0010]S4：预设短期冲突告警时间，根据航空器实时状态和飞行趋势进行快速仿真，预测在当前状态下执行预案能否解能决未来可能会发生的飞行冲突。
[0011]进一步地，所述步骤S1具体包括：
[0012]根据空域结构，进离场程序，导航台类型、位置、精度、性能，获取航空器冲突的类型、位置；
[0013]根据冲突类型、位置制定对应的冲突解除的管制措施，形成冲突解决方案库。
[0014]进一步地，所述步骤S2具体包括：
[0015]从飞行计划库中提取飞行计划，获取航空器的飞行参数；
[0016]结合所述冲突解决方案库，对航空器是否存在冲突进行预判；
[0017]推算冲突发生的位置，并根据冲突产生的实际情况从所述冲突解决方案库中提取冲突解除方案，形成相应的管制预案。
[0018]进一步地，所述航空器的飞行参数包括：离场航空器的离场时间、飞行速度、离场程序、进场航空器到达移交点的时间、进场航空器的速度、进场程序。
[0019]进一步地，所述步骤S3具体包括：
[0020]通过计算机对航空器运行进行仿真运行；
[0021]在仿真过程中，基于航空器的动态位置和空域结构进行检测，判断航空器是否满足程序管制间隔标准；
[0022]若不满足，则表示冲突已经产生立即发出告警并存档。
[0023]进一步地，所述步骤S4具体包括：
[0024]预设短期冲突告警时间，根据当前航空器状态和飞行趋势向前进行快速仿真；
[0025]若在所述短期冲突时间内出现了飞行冲突，则输出冲突产生的时间、冲突产生的位置和产生冲突的原因；
[0026]否则，继续对下一状态的航空器状态和飞行趋势向前进行快速仿真，预判是否发生冲突。
[0027]本专利技术的目的之一在于提供一种基于人工智能的中小机场管制冲突解决系统，该系统可智能的用于中小机场的程序管制工作，自动生成管制预案，提供冲突预警和冲突告警功能，为管制员提供决策支持。
[0028]为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种基于人工智能的中小机场管制冲突解决系统，包括：
[0029]冲突解决方案库模块，用于根据航空器冲突类型、位置，制定冲突解除方案，存储形后成冲突解决方案库；
[0030]管制预案制定模块，与所述冲突解决方案库模块相连，用于从飞行计划库中提取航空器的飞行参数，并结合所述冲突解决方案库预判航空器是否存在冲突，若发生冲突则推算冲突发生的地点，从所述冲突解决方案库中获取冲突解除方案，形成管制预案；
[0031]短期冲突预警模块，与所述管制预案制定模块相连，用于预设短期冲突告警时间，根据航空器实时状态和飞行趋势进行快速仿真，预测在当前状态下执行预案能否解能决未来可能会发生的飞行冲突，若不能则进行冲突告警，输出告警信息；
[0032]冲突告警模块，与所述管制预案制定模块相连，用于实时检测航空器的运行，比较航空器与程序管制间隔标准是否匹配，如不匹配，则进行告警并存档。
[0033]进一步地，所述冲突解决方案库包括冲突发生的位置，以及对应冲突位置的冲突解除方案。
[0034]进一步地，所述航空器的飞行参数包括：离场航空器的离场时间、飞行速度、离场程序、进场航空器到达移交点的时间、进场航空器的速度、进场程序。
[0035]进一步地，所述冲突解决方案库模块通过空域结构，进离场程序，导航台类型、位置、精度、性能，得到航空器冲突类型、位置。
[0036]与现有技术相比，本专利技术具有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于人工智能的中小机场管制冲突解决方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取进、离场航空器冲突类型、位置，得到冲突解决方案库；S2：结合飞行计划库与所述冲突解决方案库预判航空器是否存在冲突，若存在冲突，则推算冲突发生的地点，从所述冲突解决方案库中获取冲突解除方案；S3：实时检测航空器的运行，比较航空器与程序管制间隔标准是否匹配，如不匹配，则进行告警并存档；S4：预设短期冲突告警时间，根据航空器实时状态和飞行趋势进行快速仿真，预测在当前状态下执行预案能否解能决未来可能会发生的飞行冲突。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：根据空域结构，进离场程序，导航台类型、位置、精度、性能，获取航空器冲突的类型、位置；根据冲突类型、位置制定对应的冲突解除的管制措施，形成冲突解决方案库。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：从飞行计划库中提取飞行计划，获取航空器的飞行参数；结合所述冲突解决方案库，对航空器是否存在冲突进行预判；推算冲突发生的位置，并根据冲突产生的实际情况从所述冲突解决方案库中提取冲突解除方案，形成相应的管制预案。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述航空器的飞行参数包括：离场航空器的离场时间、飞行速度、离场程序、进场航空器到达移交点的时间、进场航空器的速度、进场程序。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：通过计算机对航空器运行进行仿真运行；在仿真过程中，基于航空器的动态位置和空域结构进行检测，判断航空器是否满足程序管制间隔标准；若不满足，则表示冲突已经产生立即发出告警并存档。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖勇，陈华群，肖焕权，杨运贵，郭九霞，杨昌其，
申请(专利权)人：中国民用航空飞行学院，
类型：发明
国别省市：